CO可用于合成甲醇．在压强为0.1MPa条件下.在体积为bL的密闭容器中充入a mol CO和2a mol H2.在催化剂作用下合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)平衡时CO的转化率与温度.压强的关系如图:(1)该反应属于反应．(2)100℃时.该反应的平衡常数:K= ．若一个可逆反应的平衡常数K值很大.对此反应的说法中正确的是．①� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

CO可用于合成甲醇．在压强为0.1MPa条件下，在体积为bL的密闭容器中充入a mol CO和2a mol H₂，在催化剂作用下合成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图：
（1）该反应属于

反应（填“吸热”或“放热”）．
（2）100℃时，该反应的平衡常数：K=

（用a、b的代数式表示）．若一个可逆反应的平衡常数K值很大，对此反应的说法中正确的是

（填序号）．
①该反应使用催化剂意义不大 ②该反应发生将在很短时间内完成 ③该反应达到平衡时至少有一种反应物百分含量很小
（3）在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入a mol CO，2a mol H₂，达到平衡时CO转化率

（填“增大”“不变”或“减小”，下同），平衡常数

．
（4）在某温度下，向一容积不变的密闭容器中充入2.5mol CO，7.5mol H₂，反应生成CH₃OH（g），达到平衡时，CO转化率为90%，此时容器内压强为开始时压强的

倍？

考点：化学平衡的计算,转化率随温度、压强的变化曲线

专题：化学平衡专题

分析：（1）由图可知，压强一定时，随温度升高，CO的转化率降低，故升高温度平衡向逆反应移动，据此判断；
（2）化学平衡常数K=

c(CH3OH)

c(CO)?c2(H2)

，根据CO的转化率，利用三段式计算出平衡时各组分的物质的量，进而求出平衡时各组分的浓度，代入平衡常数计算；可逆反应的平衡常数越大，说明反应进行的程度越大，不能说明反应速率快慢、不能说明该反应在通常条件下一定可以发生、不能说明反应是吸热还是放热；
（3）在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入a mol CO（g）、2a mol H₂（g），等效为在原平衡的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动；化学平衡常数只受温度影响，与浓度无关，温度不变，平衡常数不变；
（4）计算参加反应的CO的物质的量，利用差量法计算平衡时反应混合物的物质的量变化量，进而计算平衡时总的物质的量，利用恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比解答．

解答： 解：（1）由图可知，压强一定时，随温度升高，CO的转化率降低，故升高温度平衡向逆反应移动，则正反应为放热反应，故答案为：放热；
（2）100℃，平衡时CO的转化率为0.5，所以参加反应的CO的物质的量为0.5amol．
           CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）；
开始（mol）：a       2a         0
变化（mol）：0.5a     a         0.5a
平衡（mol）：0.5a     a         0.5a
所以平衡时，CO的浓度为

0.5amol

mol/L，H₂的浓度为

=mol/L，CH₃OH的浓度为=

0.5amol

mol/L，100℃时该反应的平衡常数K=

×(

，
①可逆反应的平衡常数很大，说明反应进行的程度很大，不能说明该反应在通常条件下一定可以发生，该反应可能需要催化剂才可以进行，故a错误；
②可逆反应的平衡常数很大，说明反应进行的程度很大，不能说明该条件下反应速率很快，故b错误；
③可逆反应的平衡常数很大，说明反应进行的程度很大，反应达平衡时至少有一种反应物的百分含量很小，故c正确；
故答案为：

；③；
（3）在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入a mol CO（g）、2a mol H₂（g），等效为在原平衡的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，CO的转化率增大，化学平衡常数只受温度影响，与浓度无关，温度不变，平衡常数不变，故答案为：增大；不变；
（4）参加反应的CO的物质的量为2.5mol×90%=2.25mol，则：
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）物质的量减少△n
1 2
2.25mol 4.5mol
故平衡时总的物质的量为2.5mol+7.5mol-4.5mol=5.5mol，恒温恒容下压强之比等于物质的量之比，故平衡时容器内压强为开始时压强的

5.5mlo

2.5mol+7.5mol

=0.55倍，
故答案为：0.55．

点评：本题考查化学平衡图象、化学平衡有关计算、化学平衡常数、影响化学平衡的因素、热化学方程式书写，是对知识的综合运用，应加强平时知识的积累，难度中等．